تطوير خلايا بنكرياس تهدف إلى علاج مرض السكري

صممت خلايا البنكرياس البشرية المهندسة للنسيج في مختبر يطور نظام الدورة الدموية لإفراز هرمونات مثل الأنسولين لعلاج مرض السكري، واعتمد العلماء على تقنية الهندسة الحيوية الجديدة المعروفة باسم “ثقافة الخلية ذاتية التكثيف” ويقولون إن هذه التقنية يمكن استخدامها في تطوير أنسجة الأعضاء البشرية من خلايا الشخص نفسه للعلاج التجديدي في المستقبل .

تهدف تطوير خلايا البنكرياس إلى علاج مرض السكري
في دراسة نشرت في مجلة Cell Reports، استخدم العلماء عملية هندسة بيولوجية جديدة تسمى “ثقافة الخلية ذاتية التكثيف.” تساعد هذه التكنولوجيا على دفع العلوم الطبية نحو تطوير الأنسجة في الأعضاء البشرية من خلايا الشخص نفسه للعلاج التجديدي. ويقول الباحثون في هذه الدراسة، الذين يعملون في المركز الطبي لمستشفى سينسيناتي للأطفال في الولايات المتحدة وجامعة مدينة يوكوهاما في اليابان: “يمكن أن تكون هذه الطريقة استراتيجية أولية لعلاج مرض السكري من النوع الأول، الذي يشمل 79000 حالة جديدة سنويا .

قال الدكتور تاكانورى تاكيبى من مركز سينسيناتي للأطفال وقسم الطب التجديدي في  YCU : ” هذا مرض يهدد الحياة، لذا لابد من تطوير مناهج علاجية فعالة جدا، لكي تساعد الملايين من الأطفال والكبار في جميع أنحاء العالم “، وشدد تاكيبي على الاحتياجات التكنولوجية والبحوث الإضافية قبل أن يتم استخدام العلاج في العيادات .

الخروج عن الطرق الطبيعية
أجرى العلماء تجربة على نظام المعالجة باستخدام خلايا المتبرعين من البنكرياس والقلب والدماغ وما إلى ذلك، مع استخدام الخلايا الجذعية المحفزة وبرمجتها من خلايا بالغة مثل خلايا الجلد، فالخلايا الجذعية تتصرف بشكل مشابه للخلايا الجنينية ويمكنها تشكيل أي نوع من أنسجة الجسم، كما يستخدم عملية هندسة الأنسجة نوعين من الخلايا الأولية في المرحلة الجنينية التي تدعم تشكيل الجسم وأعضائه المحددة، وهما الخلايا الجذعية الوسيطة والخلايا البشرية الأوعية الدموية البطانية .

ما قام به العلماء
باستخدام إما خلايا التبرع، أو خلايا جذعية، جنبا إلى جنب مع المادة الوراثية والكيميائية الحيوية الأخرى التي تشكل الجزر البنكرياسية، في الظروف التي تغذي الخلايا، تتكاثف المكونات وتنظم ذاتيا في البنكرياس، وقد قام العلماء بزرع الجزر المهندسة النسيج في نماذج تجارب مصابة بمرض السكري .

تحدي مصدر الدم
يمكن زرع جزر البنكرياس البشرية في مرضى السكري للعلاج، ولسوء الحظ فإن الأنسجة منخفضة نسبيا لأن الأنسجة تفقد الوعائية وإمدادات الدم أثناء معالجتها قبل الزرع، وهذا يجعل من الصعب الحصول على أقصى فائدة صحية للمرضى، وعلى الرغم من أن هندسة الأنسجة لديها امكانات علاجية هائلة، فإن استخدام تكنولوجيا المعلومات والاتصالات في المستقبل لا يزال يواجه تحديا حاسما لضمان إمدادات الدم لتغذية الأنسجة المزروعة بحسب ما يؤكد الباحثون، وقال تانيجوتشي : ” نحن بحاجة إلى استراتيجية تجعل عملية الإنشاء ناجحة من خلال تطوير شبكات الأوعية الدموية في الوقت المناسب، ولقد أوضحنا في هذه الدراسة أن نظام زراعة الخلايا ذاتية التكثيف يعزز توعية الأوعية الدموية في الأنسجة ” .

تعتبر الجزر البنكرياسية من الأنسجة المهندسة ليست فقط قادرة على تطوير شبكة الأوعية الدموية بسرعة بعد زرعها في النماذج الحيوانية المصابة بداء السكري من النوع الأول، بل تم تحسين استخدام هذه الأنسجة من قبل الجهاز الهضمي في إنتاج الهرمونات مثل الأنسولين، إلى جانب القدرة على مراقبة تركيز السكر في الدم .

ما أثبته فريق البحث
تاكيبى وفريق البحث قد أثبتت بالفعل القدرة على استخدام ” التكثيف الذاتي ” في عمليات زراعة الخلايا باستخدام خلايا الجذع المهندسة من نسيج ثلاثي الأبعاد في كبد الإنسان، وقال المحققون إن الهدف بعيد المنال الذي بدأته الدراسة الحالية، هو القدرة على توليد شظايا الأنسجة من الجهاز الذي يوعي في الجسم – مثل الجزر البنكرياسية .